微裂纹(群)在材料微结构内扩展的计算机模拟

在"材料结构弱点"概念及其特性理论的指导下,开发出具有自主知识产权的计算机模拟软件PreFailure.该软件针对实际工程材料,模拟单个微裂纹或一系列微裂纹(群)在材料微结构内的虚拟扩展过程,能够预测微裂纹(群)在材料微结构内的不规则扩展路径、几何形态与扩展程度,具备了定量推演材料"微结构虚拟失效"行为的功能.软件PreFailure的开发还为三维微裂纹(群)扩展的计算机模拟积累了大量的有效算法与经验,为采用计算机技术模拟三维微裂纹在材料微结构内的扩展过程奠定了基础.     

某电站水工隧洞地震响应的动力分析

采用大型商业有限元软件ANSYS对云南某电站的水工隧洞地震响应进行了数值模拟.通过分别从X方向与Y方向输入地震激励,发现X方向的激励对隧洞的影响较大,隧洞衬砌的最大位移发生在隧洞中段拱顶区,得出的结果对实际工程有一定的指导意义.     

陶瓷复合靶侵彻问题的数值模拟研究

在质点网格法的基础上,提出了质点映射算法,给出了在欧拉算法下脆性材料累积损伤破坏的数值方法. 将陶瓷材料的JH-2损伤本构模型嵌入自主开发的MMIC-2D欧拉型爆炸与冲击问题数值模拟程序中,利用该程序对钨杆侵彻陶瓷复合靶板问题进行了数值模拟,获得了靶板的动态破坏过程图像,并分析了盖板和侧向约束对抗侵彻能力的影响. 数值模拟结果与实验结果吻合较好,验证了算法的有效性.     

Matlab接口技术及仿真随机数的生成

对Matlab中的随机数发生器进行了归类和分析,并与一般高级语言的随机数发生器进行了比较,认为相比于一般高级偏程语言,Matlab随机数发生器具有种类丰富、稳定性和可靠性好的特点。在分析Matlab应用程序接口的基础上,给出了应用VB和VC调用Matlab随机数发生器产生随机数序列的方法,有效避免了利用一般高级编程语言构造随机数发生器的复杂性。     

螺旋输送器的结构建模与数值模拟分析

为了优化设计一种可以模拟黄河泥沙分离的螺旋输送器模型,较细致地研究了螺旋的几何形状、作用在颗粒上的力以及模拟设计适应黄河泥沙分离用的卧螺离心机,优化分析了各个作用力对分离颗粒的受力情况,然后通过数值模拟螺旋输送器对液流中颗粒的作用状况,简单地分析了液流在螺旋输送器作用下的主要特征及其建模理论．最终选择椭圆形作为螺旋形状,采用幂函数来模拟螺旋旋转过程．     

大模数齿轮数控加工程序与仿真软件设计

为了减少大模数齿轮在大型专用滚齿机加工中费用,采用大型普通的数控铣床加工。通过对大模数齿轮加工工艺分析,程序的数学模型建立,插补坐标计算,设计出大模数齿轮数控加工参数化自动编程软件。该软件具有虚拟制造的齿形设计、加工仿真,生成并保存G代码,与数控机床远程通信等功能。用户使用该软件在大型普通的数控铣床加工大模数齿轮可减少编程时间,提高生产率、优良品率和加工精度。     

油层结构破坏和出砂导致油层污染的数值模拟

在油田开发过程中,由于胶结疏松的砂岩地层本身的胶结脆弱性、压力不平衡以及流体对砂粒的剪切、拖曳作用,会造成油层结构的破坏和出砂,影响到油田的正常开发。研究了造成油层结构破坏和出砂的机理,建立了相应的地质模型和数学模型,并采用有限元法对模型进行了求解。对常见的油层结构破坏的３种情况和实例进行了模拟计算。结果表明,本模型可以很好地模拟和预测由汕层结构破坏和出砂造成的油层污染过程及该类油层近井地带不同开发阶段的污染程度,对于油层的评价、增产措施的实施等具有重要意义。     

汽车半主动悬架集成优化仿真研究

针对传统半主动悬架先设计其结构参数后设计其控制器参数 ,易造成系统失去全局最优性能的特点 ,文章提出一种基于遗传算法和 LQ G控制的集成优化半主动悬架结构参数和控制参数的方法 ,理论分析和仿真计算结果表明 ,此方法与传统优化方法相比 ,对提高汽车行驶平顺性和安全性具有较优的效果。     

季节性蓄存空气热能的地源热泵空调系统模拟

针对寒冷地区长期应用地源热泵系统出现的热平衡问题,提出了季节性蓄存环境空气热能的地源热泵供暖空调系统.介绍了该系统的组成及运行模式,建立了系统中各部分的数学模型,确定了系统的运行控制策略,并在此基础上,以哈尔滨地区某办公建筑为对象进行了瞬态数值模拟.由模拟结果可知,该系统能够保持土壤温度场以年为周期的热平衡,全年供暖空调平均性能系数为2.44,与燃煤锅炉供暖和分体空调供冷方案相比,该系统节能率为22.3%.     

地面超载条件下覆跨比对浅埋隧道稳定性的影响

以青岛地铁江西路站为工程背景,通过典型数值模型的计算与分析,研究了地面超载环境中覆跨比对浅埋隧道的变形与受力特征等开挖稳定性规律.结果表明:不同覆跨比下浅埋隧道的破坏形态相似,首先是拱肩部位的围岩发生剪切破坏,然后破坏面逐渐发展至地表,围岩的塑性区形状呈倒锥体;覆跨比大小对隧道的围岩稳定性影响显著,覆跨比小于0.2时,围岩的破坏程度严重,出现地表、拱顶沉降变形不收敛的现象;覆跨比增大,有利于加强围岩与支护的共同作用,可以控制地层的变形发展、降低围岩的应力扰动;地面超载值越高,隧道结构的变形与地表沉降越大,围岩的应力扰动也越严重.